静电纺丝法制备定向导液复合纤维材料的研究进展

如何实现液体的定向传导和快速蒸发在功能性非织造材料领域颇具研究价值。人们对智能水分管理不断增长的需求促使相关学者探索如何实现液体的定向移动,进而实现对人体微气候的智能调节以保证使用者的舒适性。研究人员过去通常采用后整理的方法对材料进行亲水或疏水化改性,使材料获得一侧亲水而另一侧疏水的双侧结构来实现定向导液功能,但这类方法存在工艺流程复杂、对环境不友好和产品性能不稳定等问题。静电纺丝技术是制备连续纳米纤维的有效方法,其产品具有质轻、形貌均一、比表面积大且孔隙率高等优点。该技术可以有效利用疏水性和亲水性材料之间的湿润性差异来构建复合材料的湿润性梯度,使液体可以从疏水侧渗透但在亲水侧受阻。因此使用静电纺丝法制备定向导液复合纤维材料成为颇具价值的研究方向。基于此,本文分析了定向导液的作用机理,概括了定向导液复合纤维材料的制备方法,总结了定向导液复合纤维材料的应用领域并对其前景做出展望。

具有温度敏感特性的高强度聚(N-异丙基丙烯酰胺)基纳米纤维膜

聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)同时含有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基,是目前应用最广泛的一种具有温度敏感特性的聚合物,其相关产品在组织工程、医疗卫生和智能织物等领域拥有广阔的应用前景。本文应用自由基聚合法成功合成PNIPAM,并创新性地采用静电纺丝技术将其制备成一种具有温度敏感特性的纳米纤维膜,随后尝试将聚乙二醇甲醚(mPEG)与PNIPAM按不同比例进行共聚来探究PNIPAM-comPEG的各项性能表现。研究结果表明:制备得到的温敏纤维膜能随着温度的变化呈现出显著的亲、疏水性转变。与纯PNIPAM温敏纤维膜相比,经共聚处理后的温敏纤维膜的力学性能得到显著提升,能在大量吸水溶胀的状态下保持纤维固有形态;共聚后纤维膜的残重率提高321%,初始分解温度提高240%;其在室温下的水接触角减小超过16°,亲水性得到一定程度的提升;其低临界相变温度也从31.7℃提高至43.6℃,温度响应范围扩大。